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国家重大科学仪器专项-可靠性典型指标设置案例

发布时间:2021-09-03      点击次数:67

根据各项目申报单位在申报国家重大科学仪器专项项目时可能遇到的可靠性指标设置的问题,我们特意准备了一期推文,详细介绍各可靠性指标的意义和必要性,指导各项目申报单位规范的设定项目的可靠性指标。

仪器专项整机及核心部件的可靠性典型指标包含技术就绪度评估、质量与可靠性工作方案、核心部件可靠性分析与测试、仪器软系统质量、成套仪器安全性测试、成套仪器环境适应性试验、成套仪器可靠性测试、成套仪器异地测试、成套仪器可靠性指标考核等,具体解析如下:
一、 技术就绪度评估

根据项目申报指南的要求,整机类项目中期检查前技术就绪度应不低于6级,结题综合绩效评价前技术就绪度应不低于8级。核心部件类项目中期检查前技术就绪度应不低于6级,结题综合绩效评价前技术就绪度应不低于9级。项目工程化单位需按照技术就绪度评估指南开展自评估工作,并出具一份技术就绪度自评估报告,以及提供支撑报告的相关佐证材料。

二、 核心部件可靠性分析与测试

产品的可靠性是设计出来的,在产品开发初期,针对核心部件开展专业的可靠性设计分析工作是非常有必要的。可靠性分析工作通常包括:产品可靠性设计规范、可靠性指标分配、可靠性预计、故障模式、影响和危害性分析(FMECA)、故障树分析(FTA等。各项目申报单位可根据自身研发进度,选择合适的可靠性设计分析工具。在核心部件测试验证阶段,可开展低温步进试验、高温步进试验、快速温变试验、振动步进试验、快速温变-振动综合应力试验等可靠性强化试验。针对激发出的潜在薄弱环节进行故障分析、定位、整改和验证,完成故障归零,从而提升产品可靠性水平。如核心部件不具备在第三方实验室搭建测试环境,也可选择在研制方应用方现场单独或随同整机开展连续工作运行的可靠性测试

三、仪器软系统质量

项目申报单位在关注仪器硬件可靠性指标的同时,也需要关注仪器软系统的质量与可靠性。开发出满足仪器使用需要的控制/分析软件后,需在第三方检测单位的组织下,结合软件开发需求,编写软件测试方案,设计测试用例,并按照GB25000.51或其他产品标准开展软件功能性确认测试,针对测试发现的不符合项进行整改,并进行回归验证。

四成套仪器安全性测试

使用带有电力或电子组件的仪器设备时,都有可能对使用者造成危害。通用电子产品安规标准中电气伤害对用户的损害最大,因此开展成套仪器安全性测试,可降低设备使用过程中被电击的风险。在项目结题综合绩效评价前推荐仪器工程化单位,参考按照GB 4793.1或相关产品标准开展典型项目(如泄漏电流、绝缘电阻、耐电压、接地保护等)的验证测试。针对测试发现的不符合项进行整改,并进行回归验证。

五、成套仪器环境适应性试验

为满足项目技术就绪度评级,以及验证仪器在典型环境条件下能否正常工作,在结题综合绩效评价前需对样机在第三方实验室开展环境适应性试验,试验项目应包含但不限于高低温工作试验、高低温贮存试验、湿热贮存试验、运输振动试验等。针对特殊环境条件下使用的仪器设备,还可以增加盐雾试验、IP等级测试、低气压试验、酸雾试验、太阳辐射试验等。环境适应性试验发现的不符合项需进行整改,并进行回归验证。

六、成套仪器可靠性测试

开展仪器可靠性指标考核工作之前,如仪器整机可在第三方实验室搭建测试环境,则可对其开展温湿度二综合应力或温湿度-振动三综合应力可靠性试验,用于提升产品可靠性水平,同时验证仪器在综合应力环境下是否能够稳定工作。如仪器整机无法在第三方实验室搭建测试环境,则可在研制方或应用方现场开展加速老化试验或168小时连续运行测试。开展成套仪器可靠性测试之前需根据产品的使用特点编写可靠性测试大纲,在第三方实验室/研制方/应用方现场搭建测试环境,并开展可靠性试验,针对发现的不符合项需进行整改,并进行回归验证。

七、成套仪器异地测试

异地测试主要是为了验证仪器从研制方运输至应用方现场后是否还能正常工作。在结题综合绩效评价前,由第三方检测机构组织编写仪器的异地测试大纲,并开展异地测试。在研制方现场按照出厂检验规范的要求开展相关技术指标测试,符合要求后对样机进行封装和运输,到达应用方现场或第三方实验室后,再进行开箱、安装、调试,并再次进行相关技术指标测试,要求两次测试结果无偏差,且符合应用方现场使用要求。

八、成套仪器可靠性指标考核

根据项目申报指南的要求,结题综合绩效评价前需对仪器可靠性指标进行验证。按照可靠性统计方案开展MTBF≥X000h 指标的考核。当仪器具备在第三方实验室搭建测试环境时,则可在第三方实验室的温湿度湿热试验系统或温湿度-振动三综合试验系统中开展可靠性指标考核工作。当仪器使用环境特殊或尺寸重量较大,不具备在第三方实验室搭建测试环境时,可在研制方或应用方现场组织开展可靠性指标考核工作。

九、整机类项目可靠性典型指标设置案例

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十、核心部件类项目可靠性典型指标设置案列

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